CN111790122B - 一种智能搏击球训练接球识别方法及系统 - Google Patents

一种智能搏击球训练接球识别方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能搏击球训练接球识别方法及系统。其方法包括步骤：获取搏击球受到的压力数据与拉力数据；根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打；若搏击球被有效击打，则读取搏击球被有效击打的次数i的值；判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；读取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，构成集合；统计集合中值为0的拉力数据个数，用变量m表示；判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。本发明的方法及系统解决了基于压力与拉力传感器的搏击训练器如何识别有效接球的技术问题。

Description

一种智能搏击球训练接球识别方法及系统
技术领域
本发明属于智能搏击训练领域，特别涉及一种智能搏击球训练接球识别方法及系统。
背景技术
授权公告号CN 204972956 U是一个名称为“一种搏击功能训练器”的实用新型，其包括固定器、弹性绳索(弹性绳)和击打物(搏击球)，该搏击训练器用于个人搏击训练。
现有的基于压力与拉力传感器的搏击训练装置不能自动准确识别搏击训练是否有效接球，从而不能对搏击训练时的有效击球数据进行统计分析。
目前还没有基于压力与拉力传感器的搏击训练器对接球进行自动识别的技术方案。为此本专利提出一种智能搏击球训练接球识别方法及系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是基于压力与拉力传感器的搏击训练器如何识别有效接球的问题，提出一种智能搏击球训练接球识别方法及系统。
本发明用变量i表示搏击球被有效击打的次数，i的初始值为0，搏击球训练开球后i＝1，且搏击球每次被有效击打后i＝i+1，当搏击球训练结束时记录变量i的值并重置i＝0。
本发明的智能搏击球训练接球识别方法，包括以下步骤：
获取压力传感器与拉力传感器检测的搏击球受到的压力数据与拉力数据；
根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打；
若搏击球被有效击打，则获取搏击球被有效击打的次数i的值；
判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；
获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，构成集合；
统计集合中值为0的拉力数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数；
判断搏击球摆荡静止状态次数是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。
优选地，还包括步骤：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
优选地，所述压力数据包括压力值和压力作用面积，所述根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打是指判断搏击球受到的压力值是否大于事先设置的有效击球压力阈值且压力作用面积是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值。
优选地，所述压力传感器部署于搏击球外表面或内表面用于检测搏击球受到的压力数据，所述拉力传感器部署于搏击球与弹性绳连接处用于检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据。
优选地，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球所受拉力值为0。
优选地，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000021
判断压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000022
与90°的偏离值是否小于事先设置的直拳击球角度偏离阈值
Figure BDA0002337740240000023
若是，则判定此时为直拳击球。
优选地，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000025
判断压力与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000026
是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值
Figure BDA0002337740240000027
若是，则判定此时为屈膝叠腿击球。
进一步优选地，所述压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000031
进一步优选地，还包括步骤：
当搏击球训练有效接球时，根据此次击打是否为直拳击球或屈膝叠腿击球判断接球动作为直拳或屈膝叠腿接球；
采用语音、振动或显示的方式提示用户成功直拳或屈膝叠腿接球。
一种智能搏击球训练接球识别系统，其特征在于包括：
搏击球训练器；
压力传感器；
拉力传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括如上所述的方法。
本发明具有的优点是：
(1)根据搏击球被击打的压力值及压力作用面积是否大于阈值，可以准确判断是否进行有效击球，排除非击打的受力干扰；
(2)通过记录搏击球被有效击打的次数i，可以有效地判断此时是否已经开球；
(3)根据搏击球在摆荡过程中受到的拉力值是否为0，可以准确判断搏击球是否处于摆荡临界静止状态，为识别接球提供依据。
附图说明
图1是本发明依托的智能搏击训练装置示意图；
图2是本发明实施例一的智能搏击球训练接球识别方法流程图；
图3是本发明实施例二中步骤S03的附加步骤S031的方法流程图；
图4是本发明实施例二中步骤S03的附加步骤S032的方法流程图；
图5是本发明实施例二的附加步骤S09的方法流程图；
图6是本发明实施例三的智能搏击球训练接球识别系统结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明依托如图1所示的智能搏击训练系统，包括固定器(1)、弹性绳(2)、搏击球(3)，还包括检测搏击球被击打的压力传感器(31)，检测搏击球被弹性绳牵引的拉力传感器(32)，对压力传感器与拉力传感器检测的数据进行运算处理的程序及运行程序的计算机。所述运行程序的计算机是指嵌入搏击球中的微型处理器或远程服务器或使用APP、网页、微信小程序的终端的任一项或多项组合。本实施例中，计算机采用嵌入搏击球中的微型处理器。
本发明用变量i表示搏击球被有效击打的次数，i的初始值为0，搏击球训练开球后计数，且搏击球每次被有效击打后i＝i+1，当搏击球训练结束时记录变量i的值并初始化。
本发明实施例一的一种智能搏击球训练接球识别方法，方法流程图如图2所示，包括以下步骤：
步骤S01、获取压力传感器与拉力传感器检测的搏击球受到的压力数据与拉力数据；
步骤S02、根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打；
步骤S03、若搏击球被有效击打，则获取搏击球被有效击打的次数i的值；
步骤S04、判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；
步骤S05、获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，构成集合A；
步骤S06、统计集合A中值为0的拉力数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；
步骤S07、判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。
一种优选方式中，还包括步骤S08：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。本实施例中，当确定搏击球训练开球时，采用振动反馈的方式提示接球，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。
一种优选方式中，所述压力传感器部署于搏击球外表面或内表面用于检测搏击球受到的压力数据，所述拉力传感器部署于搏击球与弹性绳连接处用于检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据。本实施例中，搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，搏击球与弹性绳连接处部署拉力传感器定时检测拉力数据，事先设置的采样时间间隔T0＝0.5秒；压力传感器与拉力传感器当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿。
一种优选方式中，所述压力数据包括压力值和压力作用面积，所述根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打是指判断搏击球受到的压力值是否大于事先设置的有效击球压力阈值且压力作用面积是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值F＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值S＝10平方厘米，此时，fn＝40>F且sn＝20>S，则判定当前时刻搏击球被有效击打。
一种优选方式中，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球所受拉力值为0。
本实施例中，步骤S04、获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球；步骤S05、获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，共10个，构成集合A；步骤S06、统计集合A中值为0的拉力数据为1，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1；步骤S07、判断变量m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
本发明实施例二的一种智能搏击球训练接球识别方法，方法流程图如图2所示，包括以下步骤：
步骤S01、获取压力传感器与拉力传感器检测的搏击球受到的压力数据与拉力数据；
步骤S02、根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打；
步骤S03、若搏击球被有效击打，则获取搏击球被有效击打的次数i的值；
步骤S04、判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；
步骤S05、获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，构成集合A；
步骤S06、统计集合A中值为0的拉力数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数，用变量m表示；
步骤S07、判断变量m是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。
一种优选方式中，还包括步骤S08：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。本实施例中，当确定搏击球训练开球时，采用振动反馈的方式提示接球，所述振动反馈的装置采用现有的振动反馈单元，部署在拳套内。
一种优选方式中，所述压力传感器部署于搏击球外表面或内表面用于检测搏击球受到的压力数据，所述拉力传感器部署于搏击球与弹性绳连接处用于检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据。本实施例中，搏击球内表面部署的薄膜型压力传感器定时检测压力数据(包括压力值及压力作用面积值)，搏击球与弹性绳连接处部署拉力传感器定时检测拉力数据，事先设置的采样时间间隔T0＝0.5秒；压力传感器与拉力传感器当前采样时刻得到的压力值fn＝40牛顿，搏击球的压力作用面积sn＝20平方厘米，拉力pn＝2牛顿。
一种优选方式中，所述压力数据包括压力值和压力作用面积，所述根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打是指判断搏击球受到的压力值是否大于事先设置的有效击球压力阈值且压力作用面积是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值。本实施例中，根据搏击球被无效碰触的压力值设置有效击球压力阈值F＝3牛顿，根据搏击球被外界物体碰撞的压力作用面积设置有效击球压力作用面积阈值S＝10平方厘米，此时，fn＝40>F且sn＝20>S，则判定当前时刻搏击球被有效击打。
一种优选方式中，所述摆荡临界静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球所受拉力值为0。
本实施例中，步骤S04、获取当前时刻搏击球被有效击打的次数i＝2，i>1，则判定此时已经开球；步骤S05、获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，共10个，构成集合A；步骤S06、统计集合A中值为0的拉力数据为1，即搏击球摆荡静止状态次数m＝1；步骤S07、判断变量m<2，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1＝3。
如图3所示的一种优选方式中，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤S031：
步骤S0311、计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000071
所述压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000081
步骤S0312、判断压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA00023377402400000812
与90°的偏离值是否小于事先设置的直拳击球角度偏离阈值
Figure BDA00023377402400000813
若是，则判定此时为直拳击球。本实施例中，以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值
Figure BDA0002337740240000082
Figure BDA0002337740240000083
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000084
Figure BDA0002337740240000085
事先设置的直拳击球角度偏离阈值
Figure BDA0002337740240000086
此时压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA00023377402400000814
与90°的偏离值为
Figure BDA0002337740240000087
则判定此时为直拳击球。
如图4所示的一种优选方式中，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤S032：
步骤S0321、计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA00023377402400000815
步骤S0322、判断压力与拉力方向的夹角
Figure BDA00023377402400000816
是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值
Figure BDA00023377402400000817
若是，则判定此时为屈膝叠腿击球。
本实施例中，本实施例中，以压力方向在水平面上的投影为x轴，y轴垂直于x轴且x轴和y轴构成水平面，z轴垂直向上，以此表示压力方向与拉力方向的向量值
Figure BDA0002337740240000088
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure BDA0002337740240000089
Figure BDA00023377402400000810
事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值
Figure BDA00023377402400000811
判定不是屈膝叠腿击球。
如图5所示的一种优选方式中，还包括步骤S09：
步骤S091、当搏击球训练有效接球时，根据此次击打是否为直拳击球或屈膝叠腿击球判断接球动作为直拳或屈膝叠腿接球；
步骤S092、采用语音、振动或显示的方式提示用户成功直拳或屈膝叠腿接球。本实施例中，当搏击球训练接球时，判定击球动作为直拳击球，采用语音的方式提示用户成功直拳接球。
本发明实施例三的一种智能搏击球训练接球识别系统结构示意图如图6所示，包括：
搏击球训练器；
压力传感器；
拉力传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括以上任一实施例所述的方法。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于包括以下步骤：
获取压力传感器与拉力传感器检测的搏击球受到的压力数据与拉力数据；
根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打；
若搏击球被有效击打，则获取搏击球被有效击打的次数i的值；
判断i是否大于1，若是，则判定此时已经开球；
获取此次击打与上一次有效击打之间的拉力数据，构成集合；
统计集合中值为0的拉力数据个数，即搏击球摆荡静止状态次数；
判断搏击球摆荡静止状态次数是否小于2，若是，则判定此时为搏击训练有效接球，搏击球被有效击打的次数i＝i+1。
2.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，还包括步骤：当搏击球训练有效接球时，采用语音、振动或显示的方式提示用户成功接球。
3.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述压力数据包括压力值和压力作用面积，所述根据搏击球受到的压力数据判断搏击球是否被有效击打是指判断搏击球受到的压力值是否大于事先设置的有效击球压力阈值且压力作用面积是否大于事先设置的有效击球压力作用面积阈值。
4.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述压力传感器部署于搏击球外表面或内表面用于检测搏击球受到的压力数据，所述拉力传感器部署于搏击球与弹性绳连接处用于检测搏击球被弹性绳牵引的拉力数据。
5.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述摆荡静止状态是指搏击球在摆荡到最高点时所处的瞬间静止状态，该状态下搏击球所受拉力值为0。
6.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure FDA0002956513200000021
判断压力方向与拉力方向的夹角
Figure FDA0002956513200000022
与90°的偏离值是否小于事先设置的直拳击球角度偏离阈值
Figure FDA0002956513200000023
若是，则判定此时为直拳击球。
7.根据权利要求1所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，在识别搏击球被有效击打后，还包括步骤：
计算压力方向与拉力方向的夹角
Figure FDA0002956513200000024
判断压力与拉力方向的夹角
Figure FDA0002956513200000025
是否小于事先设置的屈膝叠腿击球斜角阈值
Figure FDA0002956513200000026
若是，则判定此时为屈膝叠腿击球。
8.根据权利要求6或7所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，所述压力方向与拉力方向的夹角
Figure FDA0002956513200000027
9.根据权利要求6或7所述的智能搏击球训练接球识别方法，其特征在于，还包括步骤：
当搏击球训练有效接球时，根据此次击打是否为直拳击球或屈膝叠腿击球判断接球动作为直拳或屈膝叠腿接球；
采用语音、振动或显示的方式提示用户成功直拳或屈膝叠腿接球。
10.一种智能搏击球训练接球识别系统，其特征在于包括：
搏击球训练器；
压力传感器；
拉力传感器；
计算机；
以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述计算机的存储器中，并且被配置成由所述计算机的处理器执行，所述程序包括如权利要求1-9任一项所述的方法。
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